干細(xì)胞離心機(jī)分離原理介紹

細(xì)胞分離就是通過物理、生物、化學(xué)的方法，將生物組織分離為單細(xì)胞分散系的過程。干細(xì)胞分離的方法有很多，離心分離是常用方法之一。 

離心技術(shù)是利用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，使置于旋轉(zhuǎn)體中的懸浮顆粒發(fā)生沉降或漂浮，從而使某些顆粒達(dá)到濃縮或與其他顆粒分離之目的。這里的懸浮顆粒往往是指制成懸浮狀態(tài)的細(xì)胞、細(xì)胞器、病毒和生物大分子等。離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)懸浮顆粒密度大于周圍介質(zhì)密度時(shí)，顆粒離開軸心方向移動，發(fā)生沉降；如果顆粒密度低于周圍介質(zhì)的密度時(shí)，則顆粒朝向軸心方向移動而發(fā)生漂浮。根據(jù)離心原理，離心技術(shù)又可以分為差速離心法、密度梯度離心法和沉降平衡離心法。而在細(xì)胞分離技術(shù)主要采用差速離心法和密度梯度離心法。

1、差速離心法
不同種類和功能的細(xì)胞的大小和形狀是不一樣的，差速離心法就是通過逐步增加相對離心力，使一個(gè)非均相混合液內(nèi)形狀不同的大小細(xì)胞顆粒分步沉淀，從而達(dá)到分離的目的。

2．密度梯度離心法 
用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部，通過重力或離心力場的作用使細(xì)胞分層、分離。密度梯度離心常用的介質(zhì)為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。分離活細(xì)胞的介質(zhì)要求：①能產(chǎn)生密度梯度，且密度高時(shí)，粘度不高；②PH中性或易調(diào)為中性；③濃度大時(shí)滲透壓不大；④對細(xì)胞無毒。

1）速度區(qū)帶離心法。離心前，離心管內(nèi)先裝入蔗糖、甘油、CsCl、Percoll等密度梯度介質(zhì)，待分離樣品鋪在梯度液的頂部，離心管底部或梯度層中間，同梯度液一起離心，利用各顆粒在梯度液中沉降速度或漂浮速度的不同，使具有不同沉降速度的顆粒處于不同密度的梯度層內(nèi)，達(dá)到彼此分離的目的。本法可分離各種細(xì)胞、病毒、染色體、脂蛋白、DNA和RNA等生物樣品。

2）預(yù)制梯度等密度離心法。要求在離心前預(yù)先配制管底濃而管頂稀的密度梯度介質(zhì)，常用介質(zhì)有蔗糖、CsCl、Cs2SO4等，待分離樣品一般鋪在梯度液頂上，如需挾在梯度液中間或管底部，則需調(diào)節(jié)樣品液密度。離心后，不同密度的樣品顆粒到達(dá)與自身密度相等的梯度層，即達(dá)到等密度的位置而獲得分離。

3）自成梯度等密度離心法。某些密度介質(zhì)經(jīng)過離心后會自成梯度，例Percoll，可迅速形成梯度，CsCl、Cs2SO4和三碘甲酰葡萄糖胺經(jīng)長時(shí)間離心后也可產(chǎn)生穩(wěn)定的梯度。需要離心分離的樣品可和梯度介質(zhì)先均勻混合，離心開始后，梯度介質(zhì)由于離心力的作用逐漸形成管底濃而管頂稀的密度梯度，與此同時(shí)，可以帶動原來混合的樣品顆粒也發(fā)生重新分布，到達(dá)與其自身密度相等的梯度層里，即達(dá)到等密度的位置而獲得分離。

3．沉降平衡離心法
根據(jù)被分離物質(zhì)的浮力密度差別進(jìn)行分離，所用的介質(zhì)起始密度約等于被分離物質(zhì)的密度，介質(zhì)在離心過程中形成密度梯度，被分離物質(zhì)沉降或上浮到達(dá)與之密度相等的介質(zhì)區(qū)域中停留并形成區(qū)帶。 

離心技術(shù)最關(guān)鍵的儀器設(shè)備是離心機(jī)。一般認(rèn)為，一般認(rèn)為，轉(zhuǎn)速為10~25Kr/min的離心機(jī)稱為高速離心機(jī)；轉(zhuǎn)速超過25Kr/min，離心力大于89Kｇ者稱為超速離心機(jī)。目前超速離心機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)100Kr/min，離心力超過500Kg。而干細(xì)胞的分離所用離心機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)大約在5Kr/min.